美國科學家研發(fā)出了一種新技術,，將納米傳感器“貼”在細胞膜表面,，可實時監(jiān)測細胞間的相互作用,，清晰度遠超以往。這項創(chuàng)新技術能讓科學家進一步理解復雜的細胞生物學,、監(jiān)測移植細胞的生長情況以及為疾病研發(fā)出有效的治療方法,。最新研究發(fā)表在7月17日出版的《自然·納米技術》雜志上,。
研究中，科學家使用納米技術將一個傳感器“錨定”在單個細胞的細胞膜上,，這使他們能準確實時地監(jiān)測到細胞在微環(huán)境下的信號傳導情況,，以及移植細胞或組織的情況。之前的細胞信號傳導傳感器只能測量一組細胞的整體活動,。進行這項研究的位于美國波士頓的布萊根婦女醫(yī)院再生治療中心主任杰弗瑞·卡普表示，新技術讓他們能以前所未有的空間和時間清晰度來實時監(jiān)測單個細胞之間的相互作用,；更清楚地洞悉細胞之間的信號傳導細節(jié)以及細胞與藥物之間的相互作用等,，所有這些對基礎醫(yī)學和藥物研發(fā)都具有重要意義,。
科學家表示，這種方法可被進一步精煉成一種工具,，用來定期研究藥物和細胞之間的相互作用,，也有望用于未來的個性化醫(yī)療領域,。卡普認為：“未來，醫(yī)學專家在為病人制定合適的治療方法之前,，可以使用這項技術來測試某種藥物對細胞和細胞之間相互作用的影響,。”
讓科學家們尤為感到興奮的是,，新技術可以實時追蹤和監(jiān)測移植細胞的“生活”環(huán)境，以前根本無法做到這一點,。美國馬薩諸塞州波士頓市哈佛醫(yī)學院的免疫學家烏爾里奇·艾德里安并沒有參與該試驗,，但他表示：“最新研究朝著實時,、高清晰度地偵察到細胞之間的相互聯(lián)系這個目標向前邁進了一大步，對新藥研發(fā)和診斷具有深遠意義,。”
在人們追求差異化、個性化的今天,，個體化用藥無疑是個前景光明的大產(chǎn)業(yè),。科學家的這項發(fā)現(xiàn),，綜合運用了納米科學、細胞生物學等多門學科,，將用于新藥研發(fā),、監(jiān)測移植細胞等尖端領域。但如此高精尖的新技術其實同樣不乏廣泛的“群眾基礎”,。也許有朝一日，人們服藥時不再只是靠望聞切問和各種生化化驗單,，而是派出一個傳感器“實地”考察各種藥物對細胞的影響,。當然,，這個美好的愿望要變?yōu)楝F(xiàn)實，前提是細胞納米傳感器的成本能下降到與其體積可相提并論,。(生物谷 Bioon.com)
生物谷推薦原文出處：
Nature Nanotechnology doi:10.1038/nnano.2011.101
Cell-surface sensors for real-time probing of cellular environments
Weian Zhao,Sebastian Schafer,Jonghoon Choi,Yvonne J. Yamanaka, Maria L. Lombardi,Suman Bose,Alicia L. Carlson, Joseph A. Phillips,Weisuong Teo, Ilia A. Droujinine, Cheryl H. Cui,Rakesh K. Jain, Jan Lammerding,J. Christopher Love, Charles P. Lin, Debanjan Sarkar, Rohit Karnik8 & Jeffrey M. Karp
The ability to explore cell signalling and cell-to-cell communication is essential for understanding cell biology and developing effective therapeutics. However, it is not yet possible to monitor the interaction of cells with their environments in real time. Here, we show that a fluorescent sensor attached to a cell membrane can detect signalling molecules in the cellular environment. The sensor is an aptamer (a short length of single-stranded DNA) that binds to platelet-derived growth factor (PDGF) and contains a pair of fluorescent dyes. When bound to PDGF, the aptamer changes conformation and the dyes come closer to each other, producing a signal. The sensor, which is covalently attached to the membranes of mesenchymal stem cells, can quantitatively detect with high spatial and temporal resolution PDGF that is added in cell culture medium or secreted by neighbouring cells. The engineered stem cells retain their ability to find their way to the bone marrow and can be monitored in vivo at the single-cell level using intravital microscopy.
